CN1041065C - 具有端面切削刃的空心钻头 - Google Patents

Abstract

一种空心钻头，具有至少两个切削刃的嵌入刃组，切削刃在基本朝着旋转方向(D)的切削面具有不同尺寸，切削面的尺寸沿着与旋转方向(D)相反的方向增加，切削面(2a，3a，4a，6a，7a，8a，9a)的径向的一定宽度(b)可从下述方程式中得出：

bi＝iXBXK/N

这种空心钻头可干式使用和无冲击使用，在手操作的压紧力下可保证使用寿命长。

Description

具有端面切削刃的空心钻头

本发明涉及一种空心钻头，在它的钻进方向侧的端面设置至少一个带有至少两个切削刃的嵌入刃组，每个嵌入刃组的切削刃具有不同尺寸的，大致指向旋转方向的，露出的切削面，并且切削刃这样设置在这种嵌入刃组内，即切削面的尺寸随着逆旋转方向的方向而增加。

已知有不同结构类型的用于在建筑构件上钻出较大直径的孔的空心钻头。特别是对在由墙体组成的建筑构件上钻较大的孔，使用的是空心钻头，它安装在旋转的驱动装置下面。在使用这种空心钻头的情况下，要满足一个很高的要求，即不用液态的冷却介质。

例如，德国专利公开说明书DE-OS3619334公开了一种空心钻头，它的钻进方向侧的端面上的切削刃具有露出的切削面。这种公知的空心钻头的切削刃是用耐磨损的材料构成的。而且，为有效进行加工的切削面的尺寸在沿着旋转方向的相反方向上是增加的，随之而来的，每个投入使用的切削刃在切削加工中作出了各自部分的贡献。

对前述的空心钻头推荐了一种耐磨的、较硬的材料作为切削刃的材料，在将这种切削刃应用在墙体上时表明了，众所周知的聚结晶的金刚石薄片特别适宜作切削刃。这种金刚石薄片，是在硬质合金的基体上或是设置了与之联接的聚结晶的金刚石，或是覆盖上金刚石层。

上述类型的的切削刃要求能充分地穿透要加工的材料，例如墙体，其结果是，刃不会产生很大的磨损。取决于压紧力，对于空心钻头无可指摘的功能就能这样来确保；每个切削刃在钻孔过程中充分穿入加工材料。

德国专利公开说明书DE-OS3619334的空心钻头公开了前述构思的构件。然而，这是涉及楔形切削刃，这些切削刃是在不同的校准线上安装的，致使作为前切削刃的切削刃只对材料的一部分加工，后面的切削刃完成进一步的加工。由于在这种公知的技术解决方案中，发明的任务是通过相同的结构，即布置不同对准线的切削刃来达到的，所以肯定存在着负载重的情况，因为对于其中一部分切削刃，只是刀尖承载，而对于另一部分切削刃承载的是刃角。过早的磨损以及空心钻头的报废是由上述原因造成的。

本发明的任务是，提供一种干式使用和无冲击使用的空心钻头，这种空心钻头在可以接受的，在可能的情况下由手操作的压紧力下可保证使用寿命长。

本发明的目的是通过下述方法来达到的，嵌入刃组的切削刃的切削面的径向宽度是按照下述公式来计算的： $\mathrm{bi}=\frac{i\×B\×K}{N}$

其中，

bi：一个嵌入刃组的每个切削面的宽度

i：一个嵌入刃组在与旋转方向相反方向上切削刃的递增数目

B：嵌入刀片在与旋转方向相反方向上的最后一个切削刃的切削面宽度

N：一个嵌入刃组切削刃的总数

K：0.7至1.5

本发明列出的公式是以这样的方式来推导出切削面的尺寸的，即每个切削刃都非常有助于钻下待加工的材料。因此这种空心钻头能保证充分钻进待加工的材料，所以防止了导致切削刃变钝的磨损。

已经列出的公式以下述内容为出发点，也就是，嵌入刃组的在与旋转方向的相反方向上设置的最后一个切削刃的宽度是已知的，即这是涉及与从待加工构件钻出的有效环形间隙的宽度。N是实际上参加加工过程的切削刃的总数，也就是这是与每个嵌入刃组的切削刃有关，这些切削刃各自具有不同大小的切削面。如果在一个嵌入刃组之外还附加有切削刃，它们的切削面要与早设置的嵌入刃组切削刃的大小相适应，那么这一切削刃不参与对材料的加工处理，而其为了提高例如圆周的同心度会在必要时有助于改善空心钻头的导向。校正系数K考虑到不仅上面而且下面的切削面宽度尺寸的偏差，这时可以确保目的的实现及获得非常满意的结果。

根据上述指导、切削面的不同尺寸是通过其宽度的相对应的尺寸来达到的，作为上述指导的补充，切削面的平行于钻头轴线所测的高度也能变化。此时，最好在嵌入刃组的切削刃的切削面的增加方面，沿着与旋转方向相反方向上的，下一个切削刃相对于各自前置的切削刃缩小一个平行于钻头轴线测量的高度。

沿着与钻头旋转方向相反的方向切削刃缩小的、平行于钻头轴线测量的高度最好为0.1至1毫米。

切削刃的尺寸导致，在嵌入刃组内，每个切削刃完成了它那一部分对构件中钻出的环形口的加工。从涉及其宽度来看这意味着，嵌入刃组的第一切削刃加工了一个细长的环形口，这一环形口要被一个或多个后面跟随的切削刃扩大。要是切削刃的高度尺寸也能以较好的方式被应用，由此就能保证，不仅在切削刃的宽度上而且在轴向方向上，每个切削刃能够充分地钻进并穿透被加工的构件材料中。特别对本发明的空心钻头，考虑对手动操纵的工具的应用应该不超过200牛顿的压紧力，因此这一压紧力作用到嵌入刃组的参加加工过程的所有切削刃上。

如果每个嵌入刃组最好设置2至5个切削刃时，不仅从钻孔的效率而且从作用在切削刃上的压紧力来说都具有优越性。基于前述的切削面的尺寸，嵌入刃组的每个切削刃都对加工作出其贡献。其中具有较小切削面的切削刃起着前切削刃的作用，而嵌入刃组的具有最大切削面的最后切削刃使钻出的环形口的最终宽度得以完整。

在空心钻头安装有上述类型的仅仅一个嵌入刃组时，反正存在着这样的可能性，安装较宽的嵌入刃组。最好的实施例是采用1至8个嵌入刃组。切削面尺寸不仅在切削面的宽度上而且在其高度上在每个嵌入刃组本身中根据本发明实施，从一个嵌入刃组到另一个嵌入刃组其尺寸被重复地实施。

不仅对由一个嵌入刃组构成的空心钻头，而且对由多个嵌入刃组构成的空心钻头提供了这样的可能性，在几个切削刃之间安装了由一种高质量的材料构成的纯的导向头。这种导向头改善了空心钻头的同心性和导向性。

下面按照附图给出的实施例对本发明作更详细的阐述。

图1是安装了有3个切削刃的一个嵌入刃组的空心钻头端面的顶视图；

图2如图1所示空心钻头的端面的平面图；

图3安装有两个嵌入刃组的一个空心钻头的端面部分的顶视图，每两个切削刃构成一个嵌入刃组；

图4如图3所示空心钻头的端面的平面图。

图1和图2表示了具有支座体1和嵌入刃组的切削刃2、3、4的一个空心钻头。切削刃2、3、4不仅在形状上而且在材料上和支座体1相联结起来。为了使切削刃2、3、4的切削面2a、3a、4a露出，在支座体1上设置了缺口1a。

特别是，如图2所示，切削刃2、3、4的切削面2a、3a、4a具有宽度b，沿着与旋转方向D相反的方向，一个跟着另一个后面设置的切削刃2、3、4的切削面的宽度b是增加的。上述这一点可见图1，这正如在沿旋转方向相反方向上设置的后面的切削刃3、4各自比前设置的切削刃2、3要缩小一个平行于钻头轴线测量的高度值h。

图3和图4表示一个具有支座体5和切削刃6、7、8、9的空心钻头。如图4所示，这一空心钻头涉及两个嵌入刃组，每个嵌入刃组具有切削刃6、7和切削刃8、9。

为了使切削刃6、7、8、9的切削面6a、7a、8a、9a露出，支座体5设置了缺口5a。

切削刃6、7、8、9的切削面6a、7a、8a、9a具有宽度b，具体见图4所示。在每个嵌入刃组中，每个切削面的宽度b沿旋转方向D相反的方向增加。关于这点，正如图3中所示，在每个嵌入刃组中，随着切削面7a、9a的增加，沿着与旋转方向相反方向设置的切削刃7或9相对各自前面设置的切削刃6或8缩小一个平行于空心钻头轴线所测的高度h。

Claims (5)

1.一种空心钻头，其钻孔方向侧的端面上具有一个安装上至少两个切削刃(2、3、4、6、7、8、9)的嵌入刃组，其中每个嵌入刃组的切削刃(2、3、4、6、7、8、9)的在基本朝着旋转方向(D)设置的露出的切削面(2a、3a、4a、6a、7a、8a、9a)具有不同尺寸，并且切削刃(2、3、4、6、7、8、9)在嵌入刃组中是这样设置的，切削面(2a、3a、4a、6a、7a、8a、9a)的尺寸沿着与旋转方向(D)相反的方向增加，其特征是，嵌入刃组的切削刃的切削面(2a、3a、4a、6a、7a、8a、9a)的径向的一定宽度(b)可从下述方程式中得出： $\mathrm{bi}=\frac{i\×B\×K}{N}$ 式中：bi＝嵌入刃片的每个切削面(2a、3a、4a、6a、7a、8a、9a)的宽度

i＝沿着与旋转方向(D)相反方向而递增的，嵌入刃组的切削刃(2、3、4、6、7、8、9)的数目(1至N)

B＝沿旋转方向(D)相反方向设置的嵌入刃组的最后切削刃(4、7、9)的切削面(4a、7a、9a)的宽度

N＝嵌入刃组的切削刃(2、3、4、6、7、8、9)的总数

K＝0.7至1.5。

2.按照权利要求1所述的空心钻头，其特征是，随着嵌入刃组的切削刃(2、3、4、6、7、8、9)的切削面(2a、3a、4a、6a、7a、8a、9a)的增加，沿着与旋转方向反向前后设置的切削刃(3、4、7、9)相对各自前面设置的切削刃(2、3、6、8)缩小一个平行于钻头轴线测得的高度(h)。

3.按照权利要求2所述的空心钻头，其特征是，高度(h)为0.1至1mm。

4.按照权利要求1至3中一项所述的空心钻头，其特征是，每个嵌入刃组安装有两个至五个切削刃(2、3、4、6、7、8、9)。

5.按照权利要求1所述的空心钻头，其特征是，设置有1至8个嵌入刃组。

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